DE3408783C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement für Lichtwellenleiter mit Führung in V-förmigen, parallel verlaufenden Zentrierrillen, die in zwei Trägerkörpern fluchtend angeordnet sind, wobei die Zentrierrillen im Stoßbereich der sich gegenüberliegenden Trägerkörper Abmessungen aufweisen, welche die Zentrierung und Fixierung der von der Umhüllung befreiten Lichtwellenleiter ermöglichen und wobei die Trennstelle der beiden Trägerkörper überbrückende Führungselemente, mindestens eine Abdeckplatte sowie Fixiermittel für den Zusammenhalt von Trägerkörpern Abdeckplatte und Führungselementen vorgesehen sind.The invention relates to a connecting element for optical fibers with guidance in V-shaped, parallel centering grooves, which are aligned in two carrier bodies are, the centering grooves in the joint area of the opposite Carrier body have dimensions that the Centering and fixation of those freed from the covering Allow optical fibers and where the separation point of the guiding elements bridging both carrier bodies, at least a cover plate and fixative for the cohesion of Carrier bodies cover plate and guide elements provided are.
Aus der DE-OS 25 14 141 ist ein Mehrfach-Steckverbinder bekannt, bei dem mehrere V-förmige Nuten vorgesehen sind, die zur Aufnahme von Lichtwellenleitern dienen. Die Stoßstelle zwischen den beiden Steckerteilen wird mittels eines Führungsstiftes überbrückt, der an einem Steckerteil befestigt ist und beim Zusammenfügen in den jeweiligen Steckerteil eingeschoben wird, wobei zur besseren Führung der Stift am Ende zugespitzt ist. Die Lagerung dieses Steckerstiftes erfolgt so, daß eine der V-förmigen Nuten mit einem größeren Querschnitt versehen wird. Im Bodenteil dieser Nut sind ebenfalls Endstücke von Lichtleitfasern befestigt, während der mit größerem Durchmesser versehene Steckerstift im oberen Teil der V-förmigen Nut zu liegen kommt. Dieser Stand der Technik geht somit von der Vorstellung aus, daß die für die Lichtwellenleiter vorgesehenen V-Nuten zugleich auch als Führungseinrichtung eingesetzt werden. Dies bringt eine Reihe von Schwierigkeiten mit sich. Zum einen ist es umständlich, eine Nut so zu gestalten, daß sie sowohl ihrer Funktion als Führung für die Lichtleitfasern als auch als Gleitschine für den Führungsstift erfüllen kann. A multiple connector is known from DE-OS 25 14 141, in which several V-shaped grooves are provided, the serve to accommodate optical fibers. The joint between the two connector parts is by means of a guide pin bridged, which is attached to a plug part and inserted into the respective plug part when assembling is, with the tip sharpened at the end for better guidance is. This connector pin is stored in such a way that one of the V-shaped grooves with a larger cross section is provided. End pieces are also in the bottom part of this groove attached by optical fibers, while the larger diameter provided pin in the upper part of the V-shaped groove comes to rest. This prior art is based on the Idea from that provided for the optical fibers V-grooves can also be used as a guide device. This presents a number of difficulties. To the one is awkward to design a groove so that it both their function as a guide for the optical fibers as can also serve as a slide for the guide pin.
Darüber hinaus muß, z. B. durch einen Kleber eine Sicherung der Lichtleitfaser auf dem Grund der jeweils vergrößerten V-Nut vorgesehen werden, wobei beim Einschieben des Steckerstiftes die Gefahr besteht, daß bei einer größeren Menge von Kleber dieser durch den eindringenden Führungsstift verschoben oder in sonstiger Weise mechanisch beansprucht wird, wobei sich die entsprechenden Kräfte auch unmittelbar auf die auf dem Nutengrund liegende Lichtleitfaser auswirken.In addition, e.g. B. by an adhesive securing the Optical fiber on the base of the enlarged V-groove be provided, when inserting the connector pin there is a risk that with a large amount of glue this is moved by the penetrating guide pin or in is otherwise mechanically stressed, the corresponding forces also directly on those on the groove base lying optical fiber impact.
Aus der DE-OS 28 40 101 ist eine Mehrfach-Lichtwellenleiterverbindung bekannt, bei der die Lichtwellenleiter in V-förmigen Nuten untergebracht sind, die im Mittelteil eines blockförmigen, durchgehenden Trägerkörpers angeordnet sind. Außen sind Führungsnuten angebracht, in die im Verlauf des Montagevorganges zusätzliche Zentrierstifte eingelegt werden müssen. Die Ausrichtung wird durch zum Schluß aufgepreßte Deckplatten erreicht, welche sowohl die Zentrierstifte als auch die Lichtwellenleiter in die jeweiligen Nuten pressen. Die Verwendung loser Zentrierstifte ist jedoch für einen schnellen und zuverlässigen Montagevorgang ungünstig und außerdem hängt die Qualität der Zentrierung in starken Maße von den verwendeten Materialien sowohl der Zentrierstifte als auch der gemeinsamen Deckplatten ab.From DE-OS 28 40 101 is a multiple optical fiber connection known, in which the optical fibers in V-shaped Grooves are housed in the middle part of a block-shaped, continuous support body are arranged. Are outside Guide grooves attached, in the course of the assembly process additional centering pins must be inserted. The Alignment is achieved by pressing on cover plates at the end, which both the centering pins and the optical fibers press into the respective grooves. The usage Loose centering pins, however, is for a quick and reliable Assembly process unfavorable and also depends Quality of the centering to a large extent from that used Materials of both the centering pins and the common Cover plates.
Aus der DE-OS 23 45 273 ist ein Verfahren zum Verbinden von Lichtwellenleitern sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt, bei dem innerhalb des Trägers kristallographisch eine V-förmige Rinne eingeätzt wird, in welche die Lichtwellenleiter mit ihren Enden aufeinanderstoßend eingelegt werden. Bei einer derartigen Anordnung wird ein einziges Trägerstück verwendet, in dessen Rinnen die Lichtwellenleiter zueinander geführt werden, daß heißt bei einer Trennung der Verbindungsanordnung ist die Zentrierung und Anordnung der Lichtwellenleiter verloren und muß beim neuen Verbindungsvorgang wiederholt werden, sofern es sich nicht bereits von vornherein um eine unlösbare Verbindungsanordnung handelt. Bei den lösbaren Verbindungsanordnungen erfordert das erneute Verbinden bei der Montage wieder zusätzlichen Aufwand mit allen Hilfsmitteln, die zur Zentrierung und Fixierung der Lichtwellenleiter notwendig sind.DE-OS 23 45 273 describes a method for connecting of optical fibers and a device for performing known of the method in which within the Carrier crystallographically etched a V-shaped groove into which the optical fibers with their Ends are butted. At a such an arrangement, a single carrier piece is used, in the gutters of the optical fibers to each other be carried out, that is, in a separation of Connection arrangement is the centering and arrangement the optical fiber is lost and must be used for the new connection process to be repeated unless it is from the outset an inseparable connection arrangement acts. With the releasable connection arrangements requires reconnection during assembly again additional effort with all tools, those for centering and fixing the optical fibers are necessary.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement zu schaffen, das ein einfaches und zuverlässiges Zusammenfügen der Lichtwellenleiterenden ohne Montagehilfsmittel ermöglicht, wobei mit der gleichen Anordnung sowohl lösbare als auch unlösbare Verbindungen mit hoher Zentriergenauigkeit herzustellen sind.The invention is based on the object of a connecting element to create a simple and reliable Joining the fiber optic ends without Assembly tools allows, with the same arrangement both detachable and non-detachable connections with high centering accuracy.
Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verbindungselement der eingangs erläuterten Art dadurch gelöst, daß die Zentrierrillen für die Lichtwellenleiter in die Trägerkörper eingeätzt sind und die Trägerkörper an ihren seitlichen Rändern zusätzlich ebenfalls eingeätzte Zusatzrillen aufweisen, die parallel zu den Zentrierrillen verlaufen und daß in diese Zusatzrillen passende Profile der Führungselemente eingreifen.The task is accomplished with a connecting element Initially explained type solved in that the centering grooves for the optical fibers are etched into the carrier body and the carrier bodies at their lateral edges also additionally have etched additional grooves that are parallel to the Centering grooves run and that fit into these additional grooves Intervene profiles of the guide elements.
Da auch die Zusatzrillen in den Trägerkörper - Präzisionsteilen durch Ätzung hergestellt sind, liefern sie das gleiche Maß an exakter Ausrichtung wie die Zentrierrillen für die Lichtleitfasern. Insgesamt ergibt sich dadurch ein besonders hohes Maß an Zentriergenauigkeit. Außerdem sind keine zusätzlich losen Zentrierstifte oder dergleichen notwendig, weil die Führungselemente mit den für die Zusatzrillen passenden Profilen direkt versehen sind.Because the additional grooves in the carrier body - precision parts made by etching, they deliver the same amount exact alignment like the centering grooves for the optical fibers. Overall, this results in a particularly high level centering accuracy. In addition, there are no additional lots Centering pins or the like necessary because the guide elements with the right profiles for the additional grooves are provided.
Bei Verbindungselementen für Lichtwellenleiter gemäß der Erfindung ist es möglich, gleichzeitig eine oder auch mehrere Lichtwellenleiterverbindungen herzustellen. Auf diese Weise kann das Verbindungssystem zum Beispiel in der Bündeltechnik, das heißt beim Verbinden mehrerer Fasern innerhalb einer Ader oder auch bei Faserbündeln mit Einzeladern, Verwendung finden. Dabei kann die Verbindungsstelle sowohl als lösbare wie auch als unlösbare Verbindungsvorrichtung ausgelegt werden. Bei der Verbindungsanordnung gemäß der Erfindung werden die Lichtwellenleiter in V-förmige Zentrierrillen eingelegt, wie es an sich bereits bekannt ist. Diese Ausführung erlaubt jedoch durch eine spezielle konstruktive Auslegung eine sehr einfache Montage, die im Werk oder auch auf der Strecke im Gelände durchgeführt werden kann, wobei höchste Präzision erzielt wird. Bei dieser Ausführung bestehen zum Beispiel alle Spleißteile aus Silizium, in welche die Zentrierrillen, die Zusatzrillen bzw. sonstigen Ausnehmungen eingeätzt sind. Bei dem Verbindungselement gemäß der Erfindung ist nun jedes Ende der zu verbindenden Lichtwellenleitereinheiten zunächst auf einem speziellen Trägerkörper fest angeordnet. Jeder Trägerkörper besitzt an der der Trennstelle zuweisenden Seite die mit besonderer Präzision hergestellten Zentrierrillen, in welche die Lichtwellenleiterenden ohne Schutzschicht aufgenommen und positioniert werden. Dabei können je nach Bedarf entsprechend viele solcher Zentrierrillen nebeneinander der parallel verlaufend angeordnet sein. Durch Führungselemente wird die Trennstelle nach dem Zusammenfügen der beiden Trägerkörper überbrückt. Außerdem ist mindestens eine fest sitzende Abdeckplatte angebracht. Auf diese Weise ist durch die Präzision der Führungselemente eine außergewöhnlich große Genauigkeit in der Ausrichtung der einzelnen Verbindungsstellen möglich. Insgesamt kann nun das zusammengefügte Verbindungselement mit Hilfe von Fixiermitteln verschiedenster Art lösbar oder unlösbar zusammengehalten werden.For connecting elements for optical fibers according to the invention it is possible to simultaneously one or also to create several fiber optic connections. In this way, the connection system, for example in bundle technology, i.e. when connecting several Fibers within a vein or also with fiber bundles with single cores. The connection point both as detachable and as unsolvable Connection device can be designed. In the Connection arrangement according to the invention Optical fibers in V-shaped centering grooves inserted as it is already known. However, this version allows by a special constructive design a very simple assembly that carried out in the factory or on the track in the field can be achieved with the highest precision becomes. In this version, for example, all exist Silicon splices into which the centering grooves, the additional grooves or other recesses are etched are. In the connecting element according to the invention is now each end of the optical fiber units to be connected first on a special carrier body firmly arranged. Each carrier body has the side facing the separation point, the one with special Precision-made centering grooves into which the Optical fiber ends added without a protective layer and be positioned. You can do this as needed correspondingly many such centering grooves next to each other which are arranged in parallel. Through guide elements becomes the separation point after joining bridged the two carrier bodies. Besides, at least a fixed cover plate attached. On this is due to the precision of the guide elements an extraordinarily high accuracy in the alignment of the individual connection points possible. A total of can now the assembled connector detachable with the help of various types of fixings or held together indissolubly.
Am anderen Ende jedes Trägerkörpers sind die Zentrierrillen zweckmäßig erweitert, um die Lichtwellenleiter samt ihrer Schutzschicht aufnehmen zu können. Diese Erweiterung ist entweder als erweiterte Zentrierrille für jede einzelne Zentrierrille oder als gemeinsame Ausnehmung für alle Zentrierrillen zusammen ausgebildet. Die Ausnehmungen sind vorteilhaft so dimensioniert, daß die Lichtwellenleiter mit ihren kleinsten Durchmessern nach dem Einlegen an der Oberkante der Zentrierrillen bündig abschließen.At the other end of each carrier body are the centering grooves expediently expanded to include the optical waveguide to be able to absorb together with their protective layer. These Extension is either an extended centering groove for each individual centering groove or as a common one Recess for all centering grooves formed together. The recesses are advantageously dimensioned such that that the optical fiber with its smallest Diameters after insertion at the top edge of the Complete the centering grooves flush.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.Other developments of the invention are in the Sub-claims reproduced.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Verbindungselementes, wobei die Lichtwellenleiter mit Hilfe eines die einzelnen Montageschritte umfassenden Montagegerätes in die Zentrierrillen eingebracht und fixiert werden, wobei zunächst die Lichtwellenleiterenden in Bohrungen eines Abmantelwerkzeuges eingefügt und die Umhüllungen abgezogen werden, wobei sie dann in Positionierkämme, zwischen denen die Trägerkörper in das Montagegerät eingebracht sind, eingelegt und weiterhin in die Zentrierrillen und die Ausnehmung der Trägerkörper eingesenkt werden und die Führungselemente mit ihren Profilen in die Zusatzrillen der Trägerkörper eingesetzt werden.The invention further relates to a method of manufacture of such a connecting element, wherein the optical fibers with the help of the individual assembly steps comprehensive assembly device introduced into the centering grooves and be fixed, the fiber optic ends first inserted in the bores of a stripping tool and the wrappings are peeled off, then placing them in positioning combs, between which the carrier body in the assembly device are inserted, inserted and continue in the centering grooves and recessed the recess of the carrier body and the guide elements with their profiles in the Additional grooves of the support body can be used.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention and its developments are based on explained in more detail by drawings. It shows:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes, Fig. 1 is a perspective view of a first embodiment of a connecting element according to the invention,
Fig. 2 in perspektivischer Darstellung ein abgewandeltes zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 is a perspective view of a modified second embodiment of the invention,
Fig. 3 eine Einzelheit zur Ausführung nach Fig. 2, und Fig. 3 shows a detail for the embodiment of FIG. 2, and
Fig. 4 in vergrößerter Darstellung ein Teil der Verbindungsstelle der Anordnung nach Fig. 2 und Fig. 3 im Schnitt Fig. 4 in an enlarged view a part of the connection point of the arrangement according to Fig. 2 and Fig. 3 in section
In Fig. 1 ist der zum Teil fertigmontierte Zustand des Verbindungselementes gezeigt, wobei lediglich die Abdeckplatte des einen Trägerkörpers 1 abgenommen ist, um die Anordnung der Lichtwellenleiter sichtbar zu machen. Weiterhin sind die Fixiermittel für den Zusammenhalt der einzelnen Teile nicht gezeigt, da sich vielfältige Möglichkeiten dazu anbieten.In Fig. 1, the fully assembled condition in part of the connecting element is shown, wherein only the cover plate of a support body 1 removed to make visible to the arrangement of the optical waveguide. Furthermore, the fixation means for the cohesion of the individual parts are not shown, since there are various possibilities.
Es werden zunächst die beiden identischen Trägerkörper 1 und 2 betrachtet, die an der gemeinsamen Trennstelle 5 mit ihren Stirnseiten aneinander liegen. Jeder dieser Trägerkörper 1 bzw. 2 besteht vorteilhaft aus einem ätzbaren Material wie zum Beispiel Silizium, so daß nach einem geeigneten Ätzverfahren die Zentrierrillen 4 eingearbeitet werden können. Diese Zentrierrillen 4 dienen der Aufnahme und Zentrierung der abgemantelten Lichtwellenleiterenden 10. Am Ende der Zentrierrillen 4 befindet sich eine ausgeätzte Ausnehmung 6, die sich in diesem Fall über die ganze Breite der Zentrierrillen 4 erstreckt und somit allen Lichtwellenleitern 10 mit ihren Umhüllungen 11 gemeinsam Platz bietet. Die Zentrierrillen 4, sowie die Ausnehmungen 6 jedes Trägerkörpers 1 und 2 werden nach Einlage der Lichtwellenleiter jeweils von einer Abdeckplatte 3 abgedeckt, die zweckmäßigerweise mit dem Trägerkörper 1 bzw. 2 verklebt wird. Der Kleber wird dabei von der Stirnseite 5 der Trägerkörper 1 bzw. 2 her eingebracht und infolge der Kapillarwirkung der Zentrierrillen 4 und durch den engen Spalt zwischen Abdeckplatte 3 und Trägerkörper 1 bzw. 2 dringt der Kleber ins Innere vor und verklebt auf diese Weise Trägerkörper, Abdeckplatte und Lichtwellenleiter miteinander. Die Ausnehmung 6 wird zweckmäßig anschließend mit Klebematerial aufgefüllt. Auf diese Weise entstehen Anschlußeinheiten, die an der Stirnseite geschliffen und poliert werden können. Für eine derartige Verbindungsanordnung können zum Beispiel zwölf Zentrierrillen 4 nebeneinander angeordnet werden, die hier zum Beispiel in gegenseitigem Abstand von 0,5 mm parallel zueinander verlaufen. Die Länge der Zentriernuten beträgt zum Beispiel etwa 5 mm. An den seitlichen Rändern der Trägerkörper 1 bzw. 2 sind nun Zusatzrillen 8, zum Beispiels je zwei Stück, ebenfalls wie die Zentrierrillen eingeätzt. Diese Zusatzrillen 8 dienen zur Ausrichtung der beiden bestückten Trägerkörper 1 und 2, denn in diese Zusatzrillen 8 werden Führungselemente 7 mit angepaßten Profilen 9 eingefügt. Diese Führungselemente 7 überbrücken die gemeinsame Trennstelle 5, so daß beide Trägerkörper 1 und 2 und damit auch die Zentrierrillen 4 aufeinander fluchtend ausgerichtet werden. Die gesamte Anordnung wird nun mit Fixiermitteln, die nicht gezeigt sind, zusammengeklemmt oder zusammengeklebt, wenn es sich um eine unlösbare Verbindungsanordnung handelt. Als Fixiermittel kommen zum Beispiel federnde Klammerelemente in Frage oder Gehäuse, welche die gesamte Anordnung umschließen und fixieren. Die Zusatzrillen 8 sind zweckmäßigerweise von trapezförmigem Querschnitt und sind den Profilen 9 der Führungselemente 7 angepaßt. Sie befinden sich in einigem Abstand von den Zentrierrillen 4, um eine Benetzung mit Kleber zu verhindern. Durch die gemeinsame Ätzung ist eine sehr hohe Genauigkeit der gesamten Verbindungsanordnung zu erreichen. Diese Trägerkörper 1 bzw. 2 besitzen Abmessungen von etwa 10 mal 17 mm bei einer Dicke von 0,5 mm. Die Abdeckplatten 3, die ebenfalls aus ätzbarem Material, wie zum Beispiel Silizium bestehen, sind auf ihren Innenseiten in zwei Zonen eingeteilt. Die eine Zone liegt auf dem Trägerkörper 1 bzw. 2 plan auf und drückt die entmantelten Lichtwellenleiter 10 in die Zentrierrillen 4. Die andere Zone überdeckt jeweils die beschichteten Lichtwellenleiter 11. Die Maße einer solchen Abdeckplatte betragen beispielsweise 9 mal 7 mm, wobei die Dicke zum Beispiel im Bereich der unbeschichteten Lichtwellenleiter 0,5 mm und im Bereich der beschichteten Lichtwellenleiter 0,3 mm beträgt.First, the two identical carrier bodies 1 and 2 are considered, which face one another at the common separation point 5 . Each of these carrier bodies 1 and 2 advantageously consists of an etchable material, such as silicon, so that the centering grooves 4 can be incorporated using a suitable etching method. These centering grooves 4 serve to receive and center the stripped optical fiber ends 10 . At the end of the centering grooves 4 there is an etched recess 6 , which in this case extends over the entire width of the centering grooves 4 and thus offers space for all the optical fibers 10 with their envelopes 11 . The centering grooves 4 and the recesses 6 of each carrier body 1 and 2 are each covered after inserting the optical waveguide by a cover plate 3 , which is expediently glued to the carrier body 1 or 2 . The adhesive is introduced from the front side 5 of the carrier body 1 or 2, and due to the capillary action of the centering grooves 4 and through the narrow gap between the cover plate 3 and the carrier body 1 or 2 , the adhesive penetrates into the interior and in this way bonds the carrier body, Cover plate and optical fiber together. The recess 6 is then expediently filled with adhesive material. This creates connection units that can be ground and polished on the front. For such a connection arrangement, for example, twelve centering grooves 4 can be arranged side by side, which here run parallel to each other, for example, at a mutual distance of 0.5 mm. The length of the centering grooves is, for example, about 5 mm. Additional grooves 8 , for example two each, are now also etched on the lateral edges of the carrier bodies 1 and 2 , as are the centering grooves. These additional grooves 8 serve to align the two equipped carrier bodies 1 and 2 , because guide elements 7 with adapted profiles 9 are inserted into these additional grooves 8 . These guide elements 7 bridge the common separation point 5 , so that both carrier bodies 1 and 2 and thus also the centering grooves 4 are aligned with one another. The entire arrangement is now clamped or glued together with fixing means, which are not shown, if it is a non-detachable connection arrangement. Resilient clamp elements or housings, for example, which enclose and fix the entire arrangement are suitable as fixing means. The additional grooves 8 are expediently of a trapezoidal cross section and are adapted to the profiles 9 of the guide elements 7 . They are at some distance from the centering grooves 4 to prevent wetting with adhesive. Due to the joint etching, a very high accuracy of the entire connection arrangement can be achieved. These carrier bodies 1 and 2 have dimensions of approximately 10 by 17 mm with a thickness of 0.5 mm. The cover plates 3 , which are also made of etchable material, such as silicon, are divided into two zones on the inside. One zone lies flat on the carrier body 1 or 2 and presses the stripped optical waveguide 10 into the centering grooves 4 . The other zone covers the coated optical fibers 11 in each case. The dimensions of such a cover plate are, for example, 9 by 7 mm, the thickness being, for example, 0.5 mm in the region of the uncoated optical fibers and 0.3 mm in the region of the coated optical fibers.
Bei entsprechender Auslegung der Einzelteile ist es auch möglich, Führungselemente 7 nur entlang einer Seite der Zentrierrillen anzuordnen, wobei entlang der zweiten Seite lediglich ein plan ausgebildeter Höhenausgleich nötig ist, der plan auf dem Trägerkörper 1 bzw. 2 aufliegt. Weiterhin können die beiden Trägerkörper 1 und 2 über die Führungselemente 7 unlösbar miteinander verbunden werden.With an appropriate design of the individual parts, it is also possible to arrange guide elements 7 only along one side of the centering grooves, only a flat height compensation being required along the second side, which lies flat on the carrier body 1 or 2 . Furthermore, the two carrier bodies 1 and 2 can be permanently connected to one another via the guide elements 7 .
Die Lichtwellenleiter werden zunächst auf eine bestimmte Länge, die geringfügig länger ist als die Länge der Zentrierrillen 4, von ihren Umhüllungen 11 befreit. Dies hat so zu geschehen, daß die Übergänge von dem Lichtwellenleiter ohne Schutzschicht zum Lichtwellenleiter mit Schutzschicht noch im Bereich des Verbindungssystems liegt. Damit wird eine hohe mechanische Stabilität der Lichtwellenleiterverbindung erzielt. Die Lichtwellenleiterenden müssen dabei etwa auf gleiche Länge entschichtet werden. Das hierfür verwendete Abmantelwerkzeug löst das Problem auf einfachem chemischem Wege. Die Lichtwellenleiter 11 werden in linear angeordnete Bohrungen eingeführt, die nur wenig größeren Durchmesser aufweisen als die Lichtwellenleiter. Durch Einwirkung von einem chemischen Mittel, zum Beispiel Methylchlorid, quillt die Schutzschicht auf, die dann durch Herausziehen der Lichtwellenleiter aus den Bohrungen abgestreift wird. Zweckmäßig ist dieses Abmantelhilfsgerät für die Aufnahme der gesamten Anzahl der benötigten Lichtwellenleiter ausgelegt. Auch eine mechanische Abmantelung ist möglich.The optical waveguides are first freed from their envelopes 11 to a certain length, which is slightly longer than the length of the centering grooves 4 . This has to be done in such a way that the transitions from the optical waveguide without a protective layer to the optical waveguide with a protective layer still lie in the region of the connection system. A high mechanical stability of the optical waveguide connection is thus achieved. The fiber optic ends must be stripped to approximately the same length. The stripping tool used for this solves the problem in a simple chemical way. The optical waveguides 11 are inserted into linearly arranged bores which are only slightly larger in diameter than the optical waveguides. The protective layer swells due to the action of a chemical agent, for example methyl chloride, which is then stripped off by pulling the optical fibers out of the holes. This stripping auxiliary device is expediently designed to accommodate the entire number of optical waveguides required. Mechanical stripping is also possible.
Nach diesem Vorgang werden die Lichtwellenleiter für die beiden Steckerseiten in jeweils zwei Positionierkämme eingelegt, auf die zuvor jeweils eine Wechselaufnahme zur Aufnahme der Trägerkörper 1 und 2 aufgesteckt worden ist. Einer der beiden Kämme nimmt die unbeschichteten Lichtwellenleiter 10 auf, wobei der Lamellenabstand auf die Zentrierrillen 4 in den Trägerkörpern 1 und 2 auf den Durchmesser der Lichtwellenleiter 10 abgestimmt ist. Der zweite Kamm nimmt jeweils die beschichteten Lichtwellenleiter 11 auf. Die Kammlamellen sind hierfür gestuft angeordnet und der unterschiedlichen Einfärbung der Lichtwellenleiter entsprechend verschieden eingefärbt, um den Montagevorgang zu erleichtern. Die Wechselaufnahmen für die Trägerkörper 1 und 2 sind auf die Positionierkämme abgestimmt und besitzen für die Fixierung der Trägerkörper 1 bzw. 2 eine Kugelrasterung, durch die die Zentrierrillen 4 fluchtend zu den Positionierkämmen fixiert werden. Nach dem Einlegen der Lichtwellenleiter wird jeweils die Abdeckplatte 3 aufgelegt und mit einem separaten Hilfswerkzeug, zum Beispiel einer Spannklappe der Wechselaufnahme fixiert. Die jeweilige Wechselaufnahme kann nun mit diesem zusammengefügten und eingeklemmten Steckerstück aus dieser Lage entnommen in in diesem Zustand dem nächsten Arbeitsschritt zugeführt werden, indem sie auf elektrische Kontakte, die sich auf der Geräteplatine befinden, aufgesteckt wird. Nun wird im Bereich der Stirnfläche ein Klebstoff aufgebracht, der durch Kapillarwirkung zwischen dem jeweiligen Trägerkörper 1 bzw. 2 und der dazugehörigen Abdeckplatte 3 einzieht und die beiden Teile miteinander verklebt. Diese Einheit wird nun weiter der Aushärtung in einer in der Wechselaufnahme integrierten Heizvorrichtung unterzogen. Zweckmäßigerweise sind mehrere Positionen für mehrere Wechselaufnahmen vorgesehen, so daß gleichzeitig mehrere Steckeinheiten bearbeitet werden können. Dabei werden die Wechselaufnahmen auf elektrische Kontakte aufgesteckt, die mit Heizelementen kombiniert sind. Die zunächst noch zusammengeklammerten Steckerteile werden dadurch erwärmt, so daß der eingebrachte Kleber in kurzer Zeit ausgehärtet ist. Durch Leuchtdioden kann zum Beispiel angezeigt werden, wenn der Aushärtungsprozeß beendet ist. Nun werden die Stirnseiten geschliffen und poliert.After this process, the optical fibers for the two plug sides are inserted into two positioning combs, on each of which an interchangeable receptacle for receiving the carrier bodies 1 and 2 has previously been attached. One of the two combs receives the uncoated optical waveguide 10 , the lamella spacing on the centering grooves 4 in the carrier bodies 1 and 2 being matched to the diameter of the optical waveguide 10 . The second comb receives the coated optical fibers 11 in each case. For this purpose, the comb lamellae are arranged in stages and differently colored according to the different coloring of the optical waveguides, in order to facilitate the assembly process. The interchangeable receptacles for the carrier bodies 1 and 2 are matched to the positioning combs and have a ball catch for fixing the carrier bodies 1 and 2 , by means of which the centering grooves 4 are fixed in alignment with the positioning combs. After inserting the optical waveguide, the cover plate 3 is placed in each case and fixed with a separate auxiliary tool, for example a clamping flap of the interchangeable holder. The respective interchangeable receptacle can now be taken from this position with this assembled and clamped plug-in piece and in this state can be fed to the next work step by being plugged onto electrical contacts that are located on the device board. Now an adhesive is applied in the area of the end face, which is drawn in by capillary action between the respective carrier body 1 or 2 and the associated cover plate 3 and glues the two parts together. This unit is then subjected to further curing in a heating device integrated in the change holder. Advantageously, several positions are provided for several interchangeable receptacles, so that several plug-in units can be processed at the same time. The interchangeable receptacles are plugged onto electrical contacts that are combined with heating elements. The connector parts, which are still clamped together, are thereby heated, so that the adhesive introduced is cured in a short time. LEDs can indicate, for example, when the curing process has ended. Now the end faces are sanded and polished.
Die einzelnen Verfahrensschritte werden in einem einzigen Gerät zusammengefaßt, so daß sich ein handliches und einfach zu bedienendes Montagegerät ergibt. Das Gerät kann unabhängig von einem Stromnetz betrieben werden, da eine entsprechende in das Gerät integrierte Batterie vorgesehen ist. Damit ist es auch für die Montage bei der Verlegung von Kabeln im Gelände zu verwenden. In einem solchen Gerät sind somit folgende konstruktive Einheiten für den folgerichtigen Ablauf des Verfahrens zur Herstellung einer Verbindungsanordnung gemäß der Erfindung zusammengestellt:The individual process steps are in a single Device summarized, so that it is a handy and easy to use assembly device. The device can be operated independently of a power grid, because a corresponding battery integrated in the device is provided. So it is also for assembly of laying cables in the field. In Such a device are thus the following constructive Units for the logical sequence of the procedure for producing a connection arrangement according to the Invention compiled:
- - Abmantelgerät für die Lichtwellenleiter- Stripping device for the optical fibers
- - Positionierkämme für das lagerichtige Einführen der Lichtwellenleiter- Positioning combs for the correct insertion of the optical fiber
- - Wechselaufnahmen für die Aufnahme der Trägerkörper und für die vorläufige Fixierung der aufgelegten Abdeckplatte, mit deren Hilfe das Übertragen der ganzen Einheit in den nächsten Ablaufschritt erfolgen kann- Interchangeable shots for the support body and for the provisional fixation of the cover plate, with the help of transferring the whole Unit can be done in the next step
- - Aushärtegerät für das sichere und schnelle Aushärten des eingebrachten Klebers.- Curing device for safe and quick curing of the introduced glue.
Aufgrund der hohen Präzision der einzelnen Teile, besonders der geätzten Zentrier- und Zusatzrillen für die gegenseitige Führung kann diese Verbindungsanordnung sogar in der Monomodetechnik eingesetzt werden.Because of the high precision of the individual parts, especially the etched centering and additional grooves for the mutual guidance can this connection arrangement can even be used in single-mode technology.
Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Faser-Endflächen der Lichtwellenleiter 10 im Stoßstellenbereich 5 geschliffen und poliert werden müssen, besteht auch die Möglichkeit, diesen Arbeitsgang wegfallen zu lassen. Dies ist vor allem dann möglich, wenn gut arbeitende Trenngeräte eingesetzt werden, bei denen die Trennstelle der Lichtwellenleiter so ausreichend genau plan und eben hergestellt werden kann, daß die Lichtwellenleiter ohne zusätzlichen Schleif- und Poliervorgang miteinander verbunden werden können. Eine vorteilhafte Ausführungsform eines Trägerkörpers für einen derartigen Einsatz ist in Fig. 2 dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem der Anordnung nach Fig. 1, was durch Verwendung entsprechender gleicher Bezugszeichen angedeutet ist, wobei zur Unterscheidung lediglich der Buchstabe a hinzugefügt wurde. Der wesentliche Unterschied in der Ausgestaltung gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht jedoch darin, daß im Bereich der Stoßstelle (Stirnfläche) eine Ausnehmung 5b vorgesehen ist, welche sich zumindest über den Bereich erstreckt, in dem die Rillen 4a für die Aufnahme der Lichtwellenleiter vorhanden sind. Rechts und links von der Ausnehmung 5b bleiben Vorsprünge 5a stehen, die entsprechend plan geschliffen sind und somit eine genaue Passung beim Zusammenbau ergeben. Beide Trägerkörper 1a und 2a sind gleich ausgebildet, d. h. beide weisen eine entsprechende Ausnehmung auf. Der Trägerkörper 2a ist zur Vereinfachung der Darstellung und zur Verbesserung der Übersichtlichkeit nur schematisch und gestrichelt angedeutet. Diese Ausführungsform hat als Vorteil, daß die Lichtwellenleiter im Bereich der künftigen Koppelstelle d. h. in der Ausnehmung 5b frei in Luft verlaufen. Somit stoßen dann in diesem Bereich allein die Stirnflächen der Lichtwellenleiter direkt aneinander, wobei ein zusätzlicher Schleif- oder Poliervorgang an den Stirnflächen weder vorgesehen noch notwendig ist. Auf diese Weise läßt sich ohne großen Aufwand eine präzise Verbindung herstellen.While in the exemplary embodiment according to FIG. 1 the fiber end faces of the optical waveguides 10 have to be ground and polished in the joint area 5 , there is also the possibility of omitting this operation. This is possible above all if well-working separating devices are used in which the separating point of the optical waveguides can be manufactured so precisely and evenly that the optical waveguides can be connected to one another without additional grinding and polishing processes. An advantageous embodiment of a carrier body for such an application is shown in FIG. 2. The basic structure corresponds to that of the arrangement according to FIG. 1, which is indicated by using corresponding reference numerals, only the letter a being added to distinguish it. The main difference in the design compared to the embodiment of FIG. 1, however, is that in the region of the joint (end face) a recess 5 b is provided, which extends at least over the area in which the grooves 4 a for receiving the Optical fibers are available. To the right and left of the recess 5 b protrusions 5 a remain, which are ground accordingly flat and thus result in a precise fit during assembly. Both carrier bodies 1 a and 2 a are of identical design, ie both have a corresponding recess. The carrier body 2 a is indicated only schematically and in dashed lines to simplify the illustration and to improve the clarity. This embodiment has, that the light waveguides in the region of the future coupling point extend as an advantage that in the recess 5 b freely in air. In this area, the end faces of the optical waveguides then abut one another directly, an additional grinding or polishing process being neither provided nor necessary on the end faces. In this way, a precise connection can be established without great effort.
Der Montageablauf erfolgt im wesentlichen in folgenden Schritten:The assembly process is essentially as follows Steps:
Der jeweilige Trägerkörper 1a wird in ein Hilfswerzeug eingelegt, (zum Beispiel in Form einer entsprechenden Vertiefung in einer größer als der Trägerkörper ausgebildeten Montageplatte), wobei er mit seinen vorstehenden Stirnflächen 5a gegen eine Anschlagplatte 12 stößt. Dies ist im einzelnen in Fig. 3 dargestellt, wo sich die Platte 12 quer über die gesamte Stirnseite des Trägerkörpers 1a erstreckt. (Die Montageplatte, auf der der Trägerkörper 12 angebracht wird, ist nicht dargestellt). Die mit entsprechenden Trenngeräten gebrochenen und somit ausreichend plane Stirnflächen aufweisenden Lichtwellenleiter 10a werden so in die zugehörigen Führungsrillen 4a eingelegt, daß sie mit ihren Stirnseiten an die Anschlagplatte 12 anstoßen, zweckmäßig mit einer gewissen mechanischen Längsvorspannung. Wenn alle Lichtwellenleiter 10a auf diese Weise in die Führungsrillen 4a eingelegt sind, dann wird der jeweilige Trägerkörper mit der zugehörigen Abdeckplatte (analog der Platte 3 in Fig. 1) abgedeckt und von hinten, d. h. im Bereich der Ausnehmung 6 läßt man Klebstoff einfließen. Im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 1 wird normalerweise an der Stirnseite (bei 5b) hier kein Kleber zugeführt, um die Stoßstelle der Lichtwellenleiter 10a nicht mit Kleber zu benetzen. Nach dem Aushärten des Klebstoffes sind die einzelnen Lichtwellenleiter 10a in der durch die Anschlagplatte 12 definierten Lage fixiert und zwar genau in der künftigen Trennebene, so daß sie mit den in gleicher Weise auf dem Trägerkörper 2a nach Fig. 2 fixierten Lichtwellenleitern eine gute Verbindung mit niedriger Spleißdämpfung ergeben. Da nicht wie sonst die Stirnflächen und damit auch der Kleber geschliffen und poliert werden müssen, brauchen keine so hohen mechanischen Anforderungen an den Klebstoff gestellt werden. Als Klebstoff ist zum Beispiel auch ein UV-Kleber denkbar, der in entsprechend kurzer Zeit aushärtet. Hierbei sollen die Platten zum Beispiel 3a und 3a′ lichtdurchlässig ausgebildet sein. Durch diese Ausführungsform läßt sich somit bei wesentlich geringerer Montagezeit und kleinem Geräteaufwand eine optisch einwandfreie Lichtwellenleiterverbindung herstellen. Dabei ergibt sich als besonderer Vorteil durch die Ausnehmung 5b der Effekt, daß der zum Beispiel von hinten über die Ausnehmung 6 einfließende Klebstoff auf jeden Fall am Ende der jeweiligen Rille 4a endet und nicht bis zu den Stirnflächen der Lichtwellenleiter 10a gelangen kann. Ein störender Einfluß des Klebers auf die Qualität der Spleißverbindung ist somit ausgeschlossen.The respective carrier body 1 a is inserted into an auxiliary tool (for example in the form of a corresponding recess in a mounting plate designed larger than the carrier body), with its projecting end faces 5 a abutting a stop plate 12 . This is shown in detail in Fig. 3, where the plate 12 extends across the entire end face of the support body 1 a. (The mounting plate on which the carrier body 12 is attached is not shown). The optical waveguides 10 a, which are broken with corresponding separating devices and thus have sufficiently flat end faces, are inserted into the associated guide grooves 4 a in such a way that their end faces abut the stop plate 12 , expediently with a certain mechanical longitudinal prestress. If all optical fibers 10 a are inserted into the guide grooves 4 a in this way, then the respective carrier body is covered with the associated cover plate (analogous to plate 3 in FIG. 1) and from behind, ie in the region of the recess 6 , adhesive can flow in . In contrast to the embodiment according to FIG. 1, no adhesive is normally supplied on the end face (at 5 b) in order not to wet the joint of the optical waveguide 10 a with adhesive. After the adhesive has hardened, the individual optical fibers 10 a are fixed in the position defined by the stop plate 12 , specifically in the future parting plane, so that they connect well with the optical fibers fixed on the carrier body 2 a according to FIG. 2 in the same way with low splice loss. Since it is not necessary to sand and polish the end faces, and with it the glue, as usual, there are no such high mechanical demands on the glue. A UV adhesive, for example, is also conceivable as an adhesive, which hardens in a correspondingly short time. Here, the plates should, for example, 3 a and 3 a 'be made translucent. By means of this embodiment, an optically perfect optical waveguide connection can thus be produced with a considerably shorter assembly time and little equipment expenditure. Here follows a particular advantage through the recess 5b, the effect that the for example from behind influent over the recess 6 adhesive end in any case at the end of the respective groove 4, A and A can not reach up to the end faces of the optical waveguides 10 degrees. A disruptive influence of the adhesive on the quality of the splice connection is therefore excluded.
Die Breite a einer Ausnehmung 5b (vgl. auch Fig. 4) eines Trägerkörpers 1a wird zweckmäßig zwischen 0,1 mm und 1 mm gewählt, wobei Werte um etwa 0,5 mm besonders zweckmäßig sind.The width a of a recess 5 b (cf. also FIG. 4) of a carrier body 1 a is expediently chosen between 0.1 mm and 1 mm, values around 0.5 mm being particularly expedient.
Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits beschrieben wurde, kann die Verbindung fest erfolgen, d. h. die Trägerkörper 1a und 2a werden mit der zugehörigen Abdeckplatte 3 verklebt, so daß ein festes geschlossenes Gebilde entsteht. Es ist aber auch möglich, durch entsprechende Klammerelemente eine lösbare Verbindung zu schaffen.As has already been described in connection with FIG. 1, the connection can be made firmly, ie the carrier bodies 1 a and 2 a are glued to the associated cover plate 3 , so that a solid, closed structure is formed. However, it is also possible to create a releasable connection by means of appropriate clamp elements.
Die Zusatzrillen 8a bewirken wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 die Zentrierung und genaue Ausrichtung der Rillen 4a der beiden Trägerkörper 1a und 2a.The additional grooves 8 a effect, as in the embodiment according to FIG. 1, the centering and precise alignment of the grooves 4 a of the two carrier bodies 1 a and 2 a.
Wie aus der vergrößerten Darstellung nach Fig. 4 ersichtlich ist, können vorteilhaft auch die Abdeckplatten 3a und 3a′ im Bereich der Stoßstelle mit einer (hier wannenförmig ausgebildeten) Ausnehmung 5c und 5c′ versehen sein. Dadurch ist sichergestellt, daß die Lichtwellenleiter 10a und 10a′ völlig frei in Luft verlaufen und zum Beispiel ein Zutritt von Kleber zur Stoßstelle mit Sicherheit vermieden ist. Die Ausnehmung 5b und 5b′ der Trägerkörper 1a und 2a können nach unten abgedeckt sein, zum Beispiel durch eine Platte 13. Damit ist durch die Ausnehmungen 5c, 5c′ und 5b, 5b′ ein geschlossener Hohlraum gebildet, der zum Beispiel mit Immersionsflüssigkeit gefüllt werden kann.As can be seen from the enlarged view of Fig. 4, can 'c (here trough-shaped) in the region of the joint with a recess 5 and 5 c' advantageously also the cover plates 3 a and 3 a may be provided. This ensures that the optical waveguides 10 a and 10 a 'run completely freely in air and, for example, access of adhesive to the joint is avoided with certainty. The recess 5 b and 5 b 'of the carrier body 1 a and 2 a can be covered down, for example by a plate 13 . Thus, a closed cavity is formed by the recesses 5 c, 5 c 'and 5 b, 5 b', which can be filled with immersion liquid, for example.
Es ist auch möglich, die Ausnehmung 5b und 5b′ (analog zu der Ausführungsform der Ausnehmungen 5c, 5c′) im Trägerkörper 1a und 2a wannenförmig zu gestalten, wie gestrichelt angedeutet. Damit kann die Platte 13 entfallen und es entsteht ohne zusätzlichen Aufwand ein geschlossener Raum, weil ein geschlossener Boden vorhanden ist.It is also possible to design the recess 5 b and 5 b '(analogous to the embodiment of the recesses 5 c, 5 c') in the carrier body 1 a and 2 a, as indicated by dashed lines. This means that the plate 13 can be dispensed with and a closed space is created without additional effort because a closed floor is present.
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